基于聲光聯(lián)用的分子動力學(xué)檢測方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于測試待測液體中目標生物分子的分子動力學(xué)檢測方法，特別涉及一種基于聲光復(fù)合聯(lián)用技術(shù)的分子動力學(xué)檢測方法。
【背景技術(shù)】
[0002]聲波壓電傳感技術(shù)是近年來快速興起的一種非光學(xué)、高靈敏定量檢測技術(shù)。通過對上述傳感器界面進行特異性修飾，幾乎不受樣品透光性及粘度的影響，可以在反應(yīng)體系中迅速捕獲目標分子，這些分子與傳感器表面結(jié)合后可以改變壓電材料振動的諧振頻率信號，該信號幅度和相位的變化反應(yīng)了結(jié)合分子的質(zhì)量、粘彈性等分子含量的信息，并結(jié)合反應(yīng)動態(tài)曲線可以對反應(yīng)速率、結(jié)合常數(shù)或解離常數(shù)等動力學(xué)參數(shù)進行解析。不足之處就是，由于聲學(xué)壓電技術(shù)本身不具有辨別被標記分子的能力，只能檢測分子與表面結(jié)合或者脫離引起質(zhì)量的增加，屬無標記檢測，因而有些非目標分子與傳感器的非特異性粘附極易引起假陽性結(jié)果。非特異性粘附是指樣品中其他雜蛋白和分子會吸附到壓電傳感器表面，造成質(zhì)量吸附和頻率移動，從而引起假陽性結(jié)果，造成誤差，盡管可以通過加強表面修飾來減少假陽性結(jié)果的發(fā)生，但還是有少部分會吸附。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的目的在于通過構(gòu)建一種全新的分子動力學(xué)檢測方法，使得其可以最大限度地抑制假陽性結(jié)果的發(fā)生，提高其所獲得的動力學(xué)參數(shù)的精確度。
[0004]由于假陽性結(jié)果的存在，使得壓電檢測技術(shù)在對待測物的動態(tài)參數(shù)和終端濃度檢測方面的應(yīng)用受到很大的限制，誤差較大。光學(xué)檢測方法靈敏度高，檢測用的半自動化、全自動分子診斷以光學(xué)儀器為主；而如果能夠?qū)⒐鈱W(xué)檢測技術(shù)與壓電檢測技術(shù)相結(jié)合，將會提高壓電檢測技術(shù)的精度和應(yīng)用范圍。然而，兩者的結(jié)合存在著諸多的技術(shù)障礙，首先是兩者檢測所用的裝置結(jié)構(gòu)迥異，如何能夠在一個檢測池中集成出能對兩者參數(shù)的檢測裝置結(jié)構(gòu)，成為了十分頭疼的問題；并且，更為令人頭疼的是，傳統(tǒng)技術(shù)是以ELISA、Western Blot等光學(xué)檢測方法發(fā)展的最為成熟，但是對高粘度、透光性差的復(fù)雜液體樣本的“直接”檢測十分困難，它們均需要對樣品進行前處理，如離心，過濾、稀釋等。此外，光學(xué)檢測技術(shù)易受背景干擾，如粘度、密度等因素，其檢測限較低，即無法精確測試極低濃度含量。
[0005]因此，本發(fā)明的另一目的是通過對該分子動力學(xué)檢測方法的改進，能夠基于聲光聯(lián)用的角度去協(xié)調(diào)整合光學(xué)檢測和壓電檢測技術(shù)，使兩者形成一個有機整體，彼此取長補短。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實現(xiàn):
[0007]—種基于聲光聯(lián)用的分子動力學(xué)檢測方法，包括:
[0008]步驟1)在聲波壓電傳感器表面濺射一層金層，并在該金層表面修飾能夠捕獲光學(xué)標記分子的光學(xué)標記分子吸附體；隨后將該聲波壓電傳感器安置在檢測池的底部，該檢測池至少具有一個能夠水平容置聲波壓電傳感器的空腔、一個容置流體自由進出的流道、一個能夠透光的頂面，并且，所述流道內(nèi)的流體能夠與所述光學(xué)標記分子吸附體直接接觸；
[0009]步驟2)在磁珠表面修飾能夠與待測分子產(chǎn)生特異性結(jié)合的第一抗體；
[0010]步驟3)將光學(xué)標記分子修飾到第二抗體上，其中，該第二抗體能夠與待測分子產(chǎn)生特異性結(jié)合，且特異性結(jié)合的位點不同于第一抗體；
[0011]步驟4)將修飾有第一抗體的磁珠和修飾有光學(xué)標記分子的第二抗體置于流道的流體中，開啟聲波壓電傳感器采集數(shù)據(jù)，將含待測分子的待測液注入到流道內(nèi)，此時控制流體不流動，第一抗體、第二抗體分別與待測分子結(jié)合并將待測分子夾持在中間形成夾心結(jié)構(gòu)，在所述聲波壓電傳感器的下方引入磁場，使得光學(xué)標記分子與光學(xué)標記分子吸附體快速結(jié)合，以將待測分子固定于所述金層表面，從而引起聲波壓電傳感器的信號變化，待聲波壓電傳感器采集的數(shù)據(jù)穩(wěn)定后，控制流體流出流道，并以新的流體沖刷流道，待聲波壓電傳感器的信號再次穩(wěn)定后，即完成單次檢測過程；
[0012]步驟5)在所述檢測池頂面上方設(shè)置一個光學(xué)檢測電路，通過采集光學(xué)標記分子的光學(xué)參數(shù)來獲取待測分子的最終濃度，并以該最終濃度為基準去修正由聲波壓電傳感器所帶來的數(shù)據(jù)誤差，從而獲取更準確的待測分子的動力學(xué)參數(shù)。光學(xué)標記分子可分為熒光標記分子和可見光標記分子，相應(yīng)地，與之對應(yīng)的光學(xué)標記分子吸附體也分為焚光標記分子吸附體和可見光標記分子吸附體，熒光標記分子吸附體多為抗體類，能與對應(yīng)的熒光標記分子產(chǎn)生特異性吸附，可見光標記分子吸附體多為活性化學(xué)物質(zhì)，能與對應(yīng)的可見光標記分子產(chǎn)生共價鍵結(jié)合。常見的熒光標記分子有羅丹明、花青染料cy3、花青染料cy5和FITC分子，常見的可見光標記分子有納米金和納米銀。若米用焚光標記分子作標記，則光學(xué)檢測電路所采集到的光學(xué)參數(shù)是由激光光源激發(fā)熒光標記分子，熒光標記分子受激所產(chǎn)生的熒光光強；若采用可見光標記分子作標記，利用金屬粒子的納米增強效應(yīng)，增強了界面處對可見光束散射信號，光學(xué)檢測電路采集到的光學(xué)參數(shù)是光源激發(fā)的納米金屬粒子增強后光強度或角度變化信號。選取不同的光學(xué)標記分子，光學(xué)檢測電路就應(yīng)選取對應(yīng)的檢測原理的探測模塊。
[0013]優(yōu)選的是，所述的基于聲光聯(lián)用的分子動力學(xué)檢測方法，其中，所述聲波壓電傳感器的材料選自壓電陶瓷、石英、鈮酸鋰、氧化鋅、氮化鋁或其組合。
[0014]優(yōu)選的是，所述的基于聲光聯(lián)用的分子動力學(xué)檢測方法，其中，在所述聲波壓電傳感器遠離所述金層的一面還設(shè)置有基底層。
[0015]優(yōu)選的是，所述的基于聲光聯(lián)用的分子動力學(xué)檢測方法，其中，所述流體的溫度為37±0.5Γ。
[0016]優(yōu)選的是，所述的基于聲光聯(lián)用的分子動力學(xué)檢測方法，其中，所述金層的厚度為10 ?20nm。
[0017]優(yōu)選的是，所述的基于聲光聯(lián)用的分子動力學(xué)檢測方法，其中，所述流道的口徑為10 ?100 μ mD
[0018]優(yōu)選的是，所述的基于聲光聯(lián)用的分子動力學(xué)檢測方法，其中，所述磁珠的直徑為20nm ?1.5 μ mD
[0019]優(yōu)選的是，所述的基于聲光聯(lián)用的分子動力學(xué)檢測方法，其中，所述光學(xué)標記分子選自納米金、納米銀、羅丹明、花青染料cy3、花青染料cy5或FITC分子(FITC:fluoresceinisoth1cyanate，異硫氰酸焚光素)中的一種。
[0020]本發(fā)明的有益效果是:
[0021]1)無需對樣品前處理即可直接進行檢測，能夠快速從復(fù)雜樣本中捕獲超微量的生物待測分子，借助于對分子所進行的光學(xué)標記，可以實現(xiàn)對待測分子濃度的精確檢測；并以此所測濃度對聲波壓電傳感器采集到的相關(guān)參數(shù)進行有效校正；
[0022]2)實現(xiàn)對生物分子的動態(tài)過程測試，獲取待測分子質(zhì)量、粘彈性、濃度等信息，并結(jié)合反應(yīng)動態(tài)曲線測算反應(yīng)速率、結(jié)合常數(shù)或解離常數(shù)等動力學(xué)參數(shù)，誤差小，精度高。
【附圖說明】
[0023]圖1為基于聲光聯(lián)用的分子動力學(xué)檢測方法的原理示意圖。
[0024]圖2為以檢測池為核心的測試系統(tǒng)的原理示意圖。
[0025]圖3為實施例1所測得的壓電傳感器動力學(xué)測試結(jié)果圖。
[0026]圖4為實施例1所測得的AFP濃度熒光測試結(jié)果圖。
[0027]圖5為實施例1所測得的AFP濃度壓電測試結(jié)果圖。
【具體實施方式】
[0028]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步的詳細說明，以令本領(lǐng)域技術(shù)人員參照說明書文字能夠據(jù)以實施。
[0029]本案提供一實施例的基于聲光聯(lián)用的分子動力學(xué)檢測方法，其中，以FITC分子作為光學(xué)標記分子，以FITC抗體作為光學(xué)標記分子吸附體；具體包括以下步驟:
[0030]步驟1)在聲波壓電傳感器表面濺射一層金層，并在該金層表面修飾能夠捕獲FITC分子的FITC抗體；隨后將該聲波壓電傳感器安置在檢測池的底部，該檢測池至少具有一個能夠水平容置聲波壓電傳感器的空腔、一個容置流體自由進出的流道、一個能夠透光的頂面，并且，流道內(nèi)的流體能夠與FITC抗體直接接觸；聲波壓電傳感器實際是一層由壓電材料組成的層狀結(jié)構(gòu)，兩側(cè)設(shè)有引線端，它的結(jié)構(gòu)和原理均屬于現(xiàn)有技術(shù)，本案在此不再贅述，而在其表面濺射金層的目的是想通過金的特性來提高傳感器的生物相容性，而在金表面修飾FITC抗體也屬于現(xiàn)有技術(shù)，例如可以利用巰基與金的共